借助物理學史，聚焦物理課堂

薛昭敏 劉竹琴

摘??要：從物理學史的角度出發(fā)，在中學物理課堂中滲透物理故事及歷史，拓寬學生的視野，激勵學生對物理的學習興趣，散發(fā)物理的魅力，給學生樹立榜樣，發(fā)揮物理課堂的優(yōu)勢，提高學生的學科素養(yǎng)。本文以阿基米德原理的教學為例，進行詳細說明。

關鍵詞：物理學史;學科素養(yǎng);阿基米德原理

在現代的物理教學中，許多學生覺得物理難，甚至出現了談物理色變的現象，許多學生存在嚴重的偏科問題，這就說明了一個問題，在我國的基礎教育中，物理教學方面還有很大進步的空間，如何讓學生喜歡上物理，物理課堂應該如何實施才能夠吸引學生這就顯得尤為重要，讓物理學在學生眼中成為既充滿樂趣又不乏枯燥的學科。借助物理學史，對中學生學習物理有很大的幫助，不僅擴大了學生的課外知識，而且也有利于激發(fā)學生的興趣以及豐富物理教學的內涵。針對于此，本文結合阿基米德原理的教學為例來說明如何引入物理學史對學生進行科學啟蒙教育。

1?中學物理教學現狀

物理課程是中學階段課程體系中的重要部分，是學生認識科學、探索世界關系的重要工具，對提升學生思維能力有著關鍵性的作用[1]。在中學階段，物理對于初二學生來說是全新的課程，學生之前并未接觸物理且物理學習難度較高，故大部分學生普遍對物理缺乏學習興趣。在我國的應試教育的大背景下，部分學校老師教學更加強化了結果導向而對學生學習知識的過程有所忽視，只是一味讓學生進行機械記憶，以此來應付考試，物理啟蒙教育過分弱化，大部分學生不知道為什么要學習物理，物理可以用來做什么？學生不能用學到的知識解釋生活中的一些簡單的自然現象。針對于以上所提出的問題，解決的辦法有很多，但在物理教學方面，引入物理學史可以在一定程度上改善當下的問題。

2?物理學史對物理課堂的重要性

2.1?挖掘物理學史，體現物理的實用性

物理學史是人們對于自然現象的探究史，揭示著物理學的發(fā)展和內在邏輯[2]。在教學中滲透物理學史可以讓學生更清楚的掌握物理規(guī)律，以及更加清楚物理規(guī)律的來源，有利于學生物理知識的形成和建構。從古至今，物理學都是一門實用性的學科，但今天的課本和老師的教學中，往往隱去了物理的實用性。在高中物理教學中，物理邏輯性較強和抽象性較強，這些特點也為學生學習物理帶來了很大的困難，在一定程度上增加物理的實用性，有助于學生對于知識的梳理、理解和記憶。素質教育的倡導下，知識的實用性就顯得尤為重要，學習知識本身并不是為了考試，我們所學的知識并不是蒼白無力的，知識源于生活，同時知識也能指導生活，而我們的學生很難將學習到的東西應用于實踐當中，很難實現理論到實踐的飛躍。例如在中學物理教學中，由于電流和磁場的概念太過于抽象，教師可以通過講解安培、奧斯特、法拉第、赫茲等物理學家的故事，并結合他們發(fā)現電流和磁場的實驗進行講解，讓學生理解電流磁場發(fā)現的來龍去脈，這樣有助于學生理解知識和他們所對應的物理意義，才能將物理與生活相結合，在生活中大膽應用他們所學習的知識。

2.2?物理學史對物理知識深入性的影響

中學生對于物理可能都會有這樣的困惑，物理公式和概念已經牢記，但在考試中卻無法取得理想的成績，這是什么原因導致的呢？由于對于物理知識的了解不夠深入，未能悟到物理并不是冷冰冰的公式和概念，更不是一門通過死記硬背來學習的科目，每一個物理公式都有它的意義和內涵，物理知識的每一次發(fā)現都有它背后的故事和物理學家的付出。只記住物理公式和概念是無法深入理解物理這門學科的，因此對物理學史的學習對學生更加深入的掌握知識就顯得尤為重要，學習歷史的過程也是將物理知識和概念與生活實踐緊密聯系的過程，教師可以通過口頭講授、利用多媒體播放視頻或在課堂上重現物理實驗來滲透人類探究物理的歷史，挖掘知識背后的故事和物理學家的求索精神和優(yōu)秀品質，使學生所學的知識得到升華。

3?阿基米德原理教學設計

3.1?課程背景

阿基米德原理是初中生學習浮力的重難點內容，理解阿基米德原理對于掌握浮力的沉浮條件具有重要作用，阿基米德原理是對浮力的深層次的認識，是浮沉條件的基礎，阿基米德原理兩千多年前提出的，從物理學史方面入手更加易于激發(fā)學生的興趣。

3.2?教學描述

3.2.1?情景引入

在上課初，老師講授真實情境，內容如下：阿基米德出生在古希臘的貴族家庭，他從小熱愛學習，善于思考，喜歡辯論。有一次，國王要金匠給他做一頂金王冠。王冠做好以后，大臣說王冠不一定是純金的，可能摻進了白銀，由于重量相同，從外表看不出來。于是國王就找來阿基米德，將檢驗王冠的任務交給了他。阿基米德冥思苦想都沒有結果，突然有一天，在洗澡時，當他的腳跨進澡盆的時候，水溢出了一點，身體坐進澡盆時，水溢出的更多，隨著身體的浸入，他感受到水對他的托力越來越大，于是他在澡盆里多次沉下又浮上以此來感受浮力的大小，突然，他欣喜若狂的向外跑去，邊跑邊喊：“找到啦！找到啦！”。阿基米德心想：王冠如果摻進銀子，必然比同樣重量的金子體積大，放入水中所受到的浮力就會比純金的大[3]。故事講授結束，教師反問學生：“你們知道阿基米德判斷王冠是否摻假的原理嗎？今天我們就來學習這個原理?！?h3>3.2.2新課教學

環(huán)節(jié)1：讓學生做將空易拉罐按入水中的實驗，體會物體浸入水中的體積跟物體排開水的體積的關系。因為物體浸在液體中的體積就等于物體排開液體的體積，所以我們就把決定浮力的兩個因素就改成：物體排開液體的體積和液體的密度。請大家思考：物體排開液體的體積和液體的密度，跟排開液體質量有什么關系？跟液體的重力有什么關系？進一步思考浮力和物體排開的液體的重力可能是什么關系呢？

環(huán)節(jié)2：讓學生將空易拉罐慢慢按入水中，學生在實驗時觀察易拉罐浸入水的多少與排開水的多少的關系，同時感受浮力的大小。